手性液晶單體和藍(lán)相液晶聚合物的合成與表征.pdf

1、目前，手性側(cè)鏈液晶高分子是液晶高分子研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其中膽甾液晶高分子具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，如選擇反射、高旋光性、圓二色性和電光效應(yīng)等，在光學(xué)、熱控溫材料等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。藍(lán)相液晶也因?yàn)槠洫?dú)特的光學(xué)性能而成為研究的熱點(diǎn)，如高旋光性、選擇反射和光學(xué)各向同性等，但是由于藍(lán)相出現(xiàn)的溫度范圍很狹窄，國際上報(bào)道的小分子藍(lán)相溫度范圍不超過5℃，聚合物穩(wěn)定的藍(lán)相溫度不超過70℃。合成和研究寬溫度范圍的聚合物藍(lán)相是本文的特色之一。 本文合

2、成了八種液晶單體，分別為十一烯酸膽甾醇酯(M1)、4-烯丙氧基苯甲酰氧基乙酸膽甾醇酯(M2)、5-{4-[4-((4-(4-烯丙氧基)苯甲酰氧基乙氧基)苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}戊酸膽甾醇酯(M3)、5-{4-[4-((4-(4-烯丙氧基)苯甲酰氧基乙氧基)苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}戊酸薄荷醇酯(M4)、5-{4-[4-((4-(4-烯丙氧基)苯甲酰氧基乙氧基)苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}戊酸薯預(yù)皂素酯(M5)、5-{4-[4-((

3、4-(4-烯丙氧基)苯甲酰氧基乙氧基)苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}-(4-乙氧基苯甲酰氧基)異山梨醇酯(M6)、9-{4-[4-((4-(4-烯丙氧基)苯甲酰氧基乙氧基)苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}壬酸膽甾醇酯(M7)和5-{4-[(4-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酰氧基)苯基]苯氧羰基}戊酸膽甾醇酯(M8)和兩個(gè)系列的液晶聚合物。并運(yùn)用紅外光譜(FT-IR)、差示量熱掃描分析(DSC)、熱失重分析(TGA)和偏光顯微法(POM)對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)

4、及性能表征。所合成的物質(zhì)中，除單體M1外均未見報(bào)道，它們的設(shè)計(jì)合成與性能研究將豐富手性側(cè)鏈液晶高分子研究領(lǐng)域，為手性液晶聚合物材料的研究和開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。 八個(gè)液晶單體中，單體M2為熱致單變膽甾液晶，其余均為熱致互變膽甾液晶，主要呈現(xiàn)膽甾油絲織構(gòu)。單體M2分別和M1、M8接枝共聚而形成側(cè)鏈液晶聚合物P1和P2。本文詳細(xì)討論了柔性鏈、介晶基元和間隔基對聚合物的影響。隨著M2的mol％含量的增加，兩個(gè)系列的聚合物的玻璃化

5、轉(zhuǎn)變溫度Tg都呈先降低后升高的趨勢；P1系列的Ti隨著M2的mol％含量的增加而升高，P2系列的Ti隨著M2的mol％含量的增加而降低。在兩個(gè)系列中，都出現(xiàn)了聚合物藍(lán)相，其中聚合物P1-3的藍(lán)相區(qū)間寬達(dá)70℃，聚合物P2-3的藍(lán)相區(qū)間超過50℃。研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)相可以在膽甾相之后出現(xiàn)，也可以伴隨膽甾相一起出現(xiàn)，甚至在膽甾相之前出現(xiàn)。本論文中藍(lán)相液晶聚合物的合成與研究既為藍(lán)相的研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，也豐富了藍(lán)相理論，為將來對藍(lán)相的深入研究提供了